一种电路主板用芯片可调压力的精准柔性贴装设备的制作方法

1.本发明涉及贴片机技术领域，具体是涉及一种电路主板用芯片可调压力的精准柔性贴装设备。


背景技术：

2.贴片机作为电子贴装领域的支柱型设备，具有贴装速度快、贴装精度高，贴装质量稳定、可靠的优点，其彻底改变了贴装领域劳动密集型企业的特点，大大提高了生产效率，解放了劳动力，是现代化smt贴装行业必不可少的设备。
3.目前贴片机大致可以分为四种类型：动臂式、转塔式、复合式和大型平行系统。而每种类型的贴片机基本上都由以下五个部分组成：贴装头系统、进给系统、供料系统、pcb板输送系统、控制系统。其中，就贴装头系统而言，其主要实现的功能是：拾取电子元器件，准确地将其贴装在pcb板上。
4.其中，贴装头系统通过吸杆将电子元器件贴装在pcb板上，在进行贴装动作时，若吸杆的高度校正稍有误差，吸杆以较大的冲击力接触裸芯片时会造成芯片的损坏，从而对设备使用者造成困扰，降低生产效率，影响产品可靠性，因此需要使得吸杆柔性吸附芯片，以及将芯片柔性贴装在pcb板上。
5.中国专利cn103596376b公开了高速贴片机，包括，机架；两个分别滑动安装在机架两端的安装架；两个分别用于带动两安装架沿直线导轨滑动的驱动机构；两个分别安装在安装架上的抓料机构，该抓料机构包括多个并排排列的吸杆组件，吸杆组件枢接在安装架上并能够绕其中心轴相对于安装架转动，吸杆组件包括沿机架高度方向延伸的吸杆、安装在吸杆下端部的吸嘴、连接于吸杆上端部的快接头、以及同步连接于吸杆上的皮带轮；设置于安装架上的传动组件，该传动组件包括机体部分固定在安装架上的第一电机、多个枢接在安装架上且与皮带轮一一对应的同步轮、以及由第一电机带动的皮带，皮带被夹持于皮带轮和同步轮之间。
6.该贴片机是通过将吸嘴弹性设置在吸杆内，从而实现柔性贴装的目的，但是无法根据不同的芯片和pcb板而调节不同的贴装压力，进而无法满足贴装需求。


技术实现要素：

7.针对上述问题，提供一种电路主板用芯片可调压力的精准柔性贴装设备，通过阻尼调节机构调节滑动件相对转动件的滑动阻尼，解决了针对不同芯片和pcb板而调节贴装压力的问题。
8.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
9.一种电路主板用芯片可调压力的精准柔性贴装设备，包括贴装头系统，贴装头系统包括横向支架、吸杆、转动件、滑动件、第一碟簧、阻尼调节机构和回转驱动机构，吸杆沿纵向设置在横向支架上，转动件转动地设置在横向支架上，转动件的轴线沿纵向延伸；滑动件同轴地滑动设置在转动件内，吸杆同轴固定地设置在滑动件内；第一碟簧设置在转动件
和滑动件之间用于弹性连接转动件和滑动件；阻尼调节机构设置在转动件的外圆周面上用于调节滑动件相对转动件的滑动阻尼；回转驱动机构设置在横向支架上并与转动件同步传动连接。
10.优选地，转动件包括转动筒，转动筒转动地设置在横向支架上，转动筒的内周设置有与其同轴的安置环，安置环内设置有沿其径向延伸的滑动槽，滑动槽沿径向贯穿转动筒，滑动件同轴滑动地设置在安置环中，转动筒与回转驱动机构同步传动连接；阻尼调节机构包括抵接块、调节环、内螺纹调节环和第二碟簧；抵接块沿径向滑动地设置在安置环中，抵接块的外侧设置有第一斜面；调节环同轴滑动地设置在转动筒的外圆周面，调节环的内侧设置有与第一斜面滑动配合的第一锥面；内螺纹调节环同轴螺纹拧接在转动筒的外圆周面上；第二碟簧套设在转动筒上，第二碟簧的两端抵接在调节环和内螺纹调节环的相对端。
11.优选地，抵接块沿吸杆径向的内侧设置有与滑动件同轴的第一弧面。
12.优选地，内螺纹调节环的圆周面上均布有沿其轴向延伸的槽纹。
13.优选地，滑动槽的内圆周面设置有限位条，限位条沿转动筒的轴线方向延伸；滑动件包括滑动筒，滑动筒同轴滑动地设置在安置环中，滑动筒的外圆周面设置有第一限位槽，第一限位槽沿滑动筒的轴线方向延伸，第一限位槽与限位条滑动配合，吸杆同轴设置在滑动筒中。
14.优选地，横向支架上设置有同轴的第一安置口和第二安置口，转动筒外圆周面的顶端设置有与其同轴限位圈，限位圈转动设置在第一安置口上；转动件还包括第一外螺纹筒，第一外螺纹筒同轴拧接在转动筒的内端，第一外螺纹筒的外圆周面上设置有与其同轴的抵接环，抵接环抵接在第二安置口的底端；滑动筒外圆周面的底端设置有与其同轴的第一固定环，第一固定环位于安置环和第一外螺纹筒之间，第一碟簧设置在第一固定环和安置环之间。
15.优选地，转动件还包括第一推力轴承和第二推力轴承，第一推力轴承同轴设置在第一安置口和限位圈的相对端，第二推力轴承同轴设置在抵接环和第二安置口的相对端。
16.优选地，滑动筒的内圆周面设置有沿其轴线方向延伸的第二限位槽，第二限位槽至少有三个；贴装头系统还包括滑动条、第二外螺纹筒和限位螺母；滑动条沿径向滑动地设置在第二限位槽中，滑动条的内侧沿径向抵接在吸杆的外圆周面上，滑动条的底端设置有朝向滑动筒内壁的第二斜面；第二外螺纹筒同轴拧接在滑动筒中，第二外螺纹筒的顶端抵接在第二斜面上；限位螺母螺纹拧接在吸杆上，限位螺母抵接在滑动件的顶端。
17.优选地，滑动条的内侧设置有与吸杆同轴的第二弧面，第二弧面上沿滑动件的轴向等间距地设置有与凸纹。
18.优选地，回转驱动机构包括步进电机和同步带，步进电机固定设置在横向支架上，步进电机的输出轴通过同步带与转动件同步传动连接。
19.本技术相比较于现有技术的有益效果是：
20.1.本技术通过阻尼调节机构能够调节滑动件相对转动件的滑动阻尼，进而避免因调节第一碟簧的轴向空间，导致第一碟簧因持续压缩而产生不可恢复的变形，同时整体结构简单稳定，能够适应对不同芯片和板的贴装需求；
21.2.本技术通过调节环、内螺纹调节环和第二碟簧将抵接块弹性抵接在滑动件的外圆周面上，通过相对转动件旋转内螺纹调节环，能够稳定且精准的调节抵接块对滑动件的
弹性抵接力的大小，以此便于调节滑动件相对转动件的滑动阻尼，从而调节吸杆的贴装压力；
22.3.本技术通过限位条和第一限位槽，能够使得滑动筒在安置环中稳定滑动而无法发生自转，进而能够稳定且精准的调节滑动件中吸杆的旋转角度，从而精准调节芯片的旋转角度；
23.4.本技术通过滑动条、第二外螺纹筒和限位螺母，能够将滑动件同轴稳定地固定在滑动件中，进而能够提高吸杆的贴装精度。
附图说明
24.图1是本技术的贴装头系统的立体图；
25.图2是本技术的贴装头系统的侧视图；
26.图3是图2的a-a截面处的剖视图；
27.图4是图2的a-a截面处的立体剖视图；
28.图5是本技术的贴装头系统的正视图；
29.图6是图3的b处局部放大图；
30.图7是图3的c处局部放大图；
31.图8是本技术的贴装头系统的局部立体示意图；
32.图9是本技术的转动筒和滑动筒的俯视图；
33.图10是本技术的转动筒和滑动筒的立体分解图。
34.图中标号为：
35.1-横向支架；1a-第一安置口；1b-第二安置口；2-吸杆；3-转动件；3a-转动筒；3a1-安置环；3a2-滑动槽；3a3-限位条；3a4-限位圈；3b-第一外螺纹筒；3b1-抵接环；3c-第一推力轴承；3d-第二推力轴承；4-滑动件；4a-滑动筒；4a1-第一限位槽；4a2-第一固定环；4a3-第二限位槽；5-第一碟簧；6-阻尼调节机构；6a-抵接块；6a1-第一斜面；6a2-第一弧面；6b-调节环；6b1-第一锥面；6c-内螺纹调节环；6c1-槽纹；6d-第二碟簧；7-回转驱动机构；7a-步进电机；7b-同步带；8a-滑动条；8a1-第二斜面；8a2-第二弧面；8a3-凸纹；8b-第二外螺纹筒；8c-限位螺母。
具体实施方式
36.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
37.如图1-图10所示，本技术提供：
38.一种电路主板用芯片可调压力的精准柔性贴装设备，包括贴装头系统，贴装头系统包括横向支架1、吸杆2、转动件3、滑动件4、第一碟簧5、阻尼调节机构6和回转驱动机构7；
39.吸杆2沿纵向设置在横向支架1上；
40.转动件3转动地设置在横向支架1上，转动件3的轴线沿纵向延伸；
41.滑动件4同轴地滑动设置在转动件3内，吸杆2同轴固定地设置在滑动件4内；
42.第一碟簧5设置在转动件3和滑动件4之间用于弹性连接转动件3和滑动件4；
43.阻尼调节机构6设置在转动件3的外圆周面上用于调节滑动件4相对转动件3的滑
动阻尼；
44.回转驱动机构7设置在横向支架1上并与转动件3同步传动连接。
45.贴片设备还包括进给系统、供料系统、pcb板输送系统、控制系统，其中，就贴装头系统而言，其主要实现的功能是：拾取电子元器件，准确地将其贴装在pcb板上；
46.当对吸杆2的高度校正有误时，吸杆2以较大的冲击力接触裸芯片时会造成芯片的损坏，从而对设备使用者造成困扰，降低生产效率，影响产品可靠性，因此需要使得吸杆柔性吸附芯片，以及将芯片柔性贴装在pcb板上；
47.通过将转动件3转动地设置在横向支架1上，通过回转驱动机构7能够相对横向支架1旋转转动件3，进而旋转滑动件4和吸杆2；
48.将滑动件4设置在转动件3内，而转动件3和滑动件4之间通过第一碟簧5弹性连接，在吸杆2吸起芯片而进行贴装时，因转动件3和滑动件4之间弹性连接，使得第一碟簧5能够相对转动件3对滑动件4进行缓冲，避免因高度差，使得吸杆2吸附的芯片以较大的冲击力接触pcb板，从而实现柔性贴装的目的；
49.同时在贴装前，可针对不同的芯片和pcb板调节转动件3和滑动件4之间的滑动阻尼，即通过启动阻尼调节机构6，调节阻尼调节机构6和回转驱动机构7之间的滑动阻尼，进而调节吸杆2的贴装压力，在此过程中第一碟簧5的弹力不变，避免了第一碟簧5因持续压缩而导致不可恢复的变形，以此能够提高转动件3和滑动件4的滑动稳定性；
50.作为本技术的一些可选实施例，可将第一碟簧5更换为弹簧，转动件3和滑动件4之间仍可通过弹簧而弹性连接；
51.第一碟簧5相比弹簧，第一碟簧5的所需的轴向空间更加紧凑，同时单位体积变形较大，其较小的变形便能够承受较大的荷载；且组合使用方便，载荷传递更加集中；
52.在第一碟簧5变形而对滑动件4进行缓冲后，能够对吸杆2的高度差进行缓冲，以此避免芯片或pcb板碎裂，同时在贴装完成后，滑动件4在第一碟簧5的弹力作用下，滑动件4能够相对转动件3复位，以此便于进行下一次贴装；
53.因一些芯片的形状为长条形，具有方位性，在xy平面上呈x向、或y向、或其它方向摆布，必须按照pcb电路板上芯片的位置及方位将电子元器件放置正确；在此通过启动回转驱动机构7，使其能够带动转动件3同步转动，进而能够带动滑动件4和吸杆2相对横向支架1发生转动，以此对芯片的方向进行调整；
54.本技术通过阻尼调节机构6能够调节滑动件4相对转动件3的滑动阻尼，进而避免因调节第一碟簧5的轴向空间，导致第一碟簧5因持续压缩而产生不可恢复的变形，同时整体结构简单稳定，能够适应对不同芯片和pcb板的贴装需求。
55.如图3和图7所示，进一步地：
56.转动件3包括转动筒3a，转动筒3a转动地设置在横向支架1上，转动筒3a的内周设置有与其同轴的安置环3a1，安置环3a1内设置有沿其径向延伸的滑动槽3a2，滑动槽3a2沿径向贯穿转动筒3a，滑动件4同轴滑动地设置在安置环3a1中，转动筒3a与回转驱动机构7同步传动连接；阻尼调节机构6包括抵接块6a、调节环6b、内螺纹调节环6c和第二碟簧6d；
57.抵接块6a沿径向滑动地设置在安置环3a1中，抵接块6a的外侧设置有第一斜面6a1；
58.调节环6b同轴滑动地设置在转动筒3a的外圆周面，调节环6b的内侧设置有与第一
斜面6a1滑动配合的第一锥面6b1；
59.内螺纹调节环6c同轴螺纹拧接在转动筒3a的外圆周面上；
60.第二碟簧6d套设在转动筒3a上，第二碟簧6d的两端抵接在调节环6b和内螺纹调节环6c的相对端。
61.通过将转动筒3a转动地设置在横向支架1上，使得转动筒3a与回转驱动机构7同步传动连接，当启动回转驱动机构7时，转动筒3a能够在横向支架1上转动一定的角度，进而调节吸附在吸杆2的底端的芯片的方位；
62.将滑动件4同轴滑动地设置在安置环3a1中，滑动件4和转动筒3a之间通过第一碟簧5弹性连接，使得第一碟簧5能够对滑动件4进行弹性缓冲；
63.当需要调节滑动件4和安置环3a1之间的摩擦阻尼时，相对转动筒3a转动内螺纹调节环6c，因转动件3螺纹转动地设置在滑动筒4a上，进而通过旋转内螺纹调节环6c，能够调节内螺纹调节环6c在转动筒3a上的位置；
64.而调节环6b滑动设置在转动筒3a上，第一斜面6a1与第一锥面6b1滑动配合，当调节内螺纹调节环6c和安置环3a1的间距时，调节环6b在转动筒3a的外圆周面上滑动，使得抵接块6a会在斜面抵接作用下，抵接块6a会沿安置环3a1的径向在安置环3a1上滑动，而调节环6b和内螺纹调节环6c之间又通过第二碟簧6d弹力连接，使得第一斜面6a1会沿径向弹性抵接在滑动件4的外圆周面上，通过相对转动筒3a转动内螺纹调节环6c，能够调节第一斜面6a1对滑动件4的弹性抵接力的大小，进而能够调节滑动件4相对转动件3的滑动阻尼，以此根据不同的芯片和pcb板调节吸杆2的贴装压力，避免因持续压缩第一碟簧5而导致其发生不可恢复的变形；
65.第二碟簧6d套设在转动件3上，并且第二碟簧6d位于调节环6b和内螺纹调节环6c之间，使得抵接块6a对滑动件4的刚性抵接力变为弹性抵接力，刚性抵接力相对弹性抵接力无法精准控制大小，而弹性抵接力能够更加精准的控制滑动件4相对转动件3的滑动阻尼；
66.本技术通过调节环6b、内螺纹调节环6c和第二碟簧6d将抵接块6a弹性抵接在滑动件4的外圆周面上，通过相对转动件3旋转内螺纹调节环6c，能够稳定且精准的调节抵接块6a对滑动件4的弹性抵接力的大小，以此便于调节滑动件4相对转动件3的滑动阻尼，从而调节吸杆2的贴装压力。
67.如图7所示，进一步地：
68.抵接块6a沿吸杆2径向的内侧设置有与滑动件4同轴的第一弧面6a2。
69.通过使得抵接块6a沿吸杆2径向的内侧设置有与滑动件4同轴的第一弧面6a2，能够增大抵接块6a与滑动件4的接触面积，从而更加精准的控制抵接块6a对滑动件4的弹性抵接力，以此便于提高结构的适用性。
70.如图7所示，进一步地：
71.内螺纹调节环6c的圆周面上均布有沿其轴向延伸的槽纹6c1。
72.通过在内螺纹调节环6c的圆周面上均布槽纹6c1，并使得槽纹6c1沿内螺纹调节环6c的轴线方向延伸，以此便于增大内螺纹调节环6c外圆周面的摩擦阻力，便于工作人员相对转动件3转动内螺纹调节环6c。
73.如图9和图10所示，进一步地：
74.滑动槽3a2的内圆周面设置有限位条3a3，限位条3a3沿转动筒3a的轴线方向延伸；
滑动件4包括滑动筒4a，滑动筒4a同轴滑动地设置在安置环3a1中，滑动筒4a的外圆周面设置有第一限位槽4a1，第一限位槽4a1沿滑动筒4a的轴线方向延伸，第一限位槽4a1与限位条3a3滑动配合，吸杆2同轴设置在滑动筒4a中。
75.通过将滑动筒4a同轴滑动地设置在转动筒3a中，使得滑动筒4a的外圆周面上设置沿其轴线方向延伸的第一限位槽4a1，而在安置环3a1的内圆周面形成可与第一限位槽4a1滑动配合的限位条3a3，使得滑动筒4a无法相对转动筒3a发生旋转，在转动筒3a能够将扭矩传递该滑动筒4a的同时，避免滑动筒4a因相对转动筒3a发生自转而无法精准调节滑动件4的旋转角度；
76.本技术通过限位条3a3和第一限位槽4a1，能够使得滑动筒4a在安置环3a1中稳定滑动而无法发生自转，进而能够稳定且精准的调节滑动件4中吸杆2的旋转角度，从而精准调节芯片的旋转角度。
77.如图3所示，进一步地：
78.横向支架1上设置有同轴的第一安置口1a和第二安置口1b，转动筒3a外圆周面的顶端设置有与其同轴限位圈3a4，限位圈3a4转动设置在第一安置口1a上；转动件3还包括第一外螺纹筒3b，第一外螺纹筒3b同轴拧接在转动筒3a的内端，第一外螺纹筒3b的外圆周面上设置有与其同轴的抵接环3b1，抵接环3b1抵接在第二安置口1b的底端；滑动筒4a外圆周面的底端设置有与其同轴的第一固定环4a2，第一固定环4a2位于安置环3a1和第一外螺纹筒3b之间，第一碟簧5设置在第一固定环4a2和安置环3a1之间。
79.通过在横向支架1上设置同轴的第一安置口1a和第二安置口1b，使得转动筒3a能够穿过第一安置口1a和第二安置口1b并转动设置在横向支架1上，使得限位圈3a4在第一安置口1a的顶端转动，而将第一外螺纹筒3b螺纹拧接在转动筒3a上，使得抵接环3b1能够抵接在第二安置口1b的顶端，从而能够将转动件3转动安装在横向支架1上，同时转动筒3a和第一外螺纹筒3b无法脱离第一安置口1a和第二安置口1b，使得整体结构更加稳定，在滑动件4外圆周面的底端设置与其同轴的第一固定环4a2，使得第一固定环4a2能够在安置环3a1和第一外螺纹筒3b之间滑动，将第一碟簧5设置在第一固定环4a2和安置环3a1之间，使得第一固定环4a2需克服第一碟簧5的弹力而在安置环3a1和第一外螺纹筒3b之间滑动，进而相对转动筒3a对滑动筒4a进行缓冲。
80.如图3所示，进一步地：
81.转动件3还包括第一推力轴承3c和第二推力轴承3d，第一推力轴承3c同轴设置在第一安置口1a和限位圈3a4的相对端，第二推力轴承3d同轴设置在抵接环3b1和第二安置口1b的相对端。
82.通过将第一推力轴承3c设置在第一安置口1a和限位圈3a4之间，将第二推力轴承3d设置在抵接环3b1和第二安置口1b之间，使得能够在横向支架1上稳定转动，以便于回转驱动机构7调节转动件3在横向支架1上的旋转角度。
83.如图3和图6所示，进一步地：
84.滑动筒4a的内圆周面设置有沿其轴线方向延伸的第二限位槽4a3，第二限位槽4a3至少有三个；贴装头系统还包括滑动条8a、第二外螺纹筒8b和限位螺母8c；
85.滑动条8a沿径向滑动地设置在第二限位槽4a3中，滑动条8a的内侧沿径向抵接在吸杆2的外圆周面上，滑动条8a的底端设置有朝向滑动筒4a内壁的第二斜面8a1；
86.第二外螺纹筒8b同轴拧接在滑动筒4a中，第二外螺纹筒8b的顶端抵接在第二斜面8a1上；
87.限位螺母8c螺纹拧接在吸杆2上，限位螺母8c抵接在滑动件4的顶端。
88.通过将滑动条8a沿径向滑动地设置在第二限位槽4a3中，将吸杆2同轴穿过滑动筒4a，使得滑动条8a的内端面能够沿径向抵接在滑动件4上，将第二外螺纹筒8b螺纹拧接在滑动筒4a内，使得第二外螺纹筒8b的端部能够与第二斜面8a1滑动配合，而第二斜面8a1倾斜朝向滑动件4的内壁，使得滑动条8a在第二限位槽4a3上靠近滑动筒4a的轴线，进而使得滑动条8a能够沿径向抵接在吸杆2的外圆周面上，因第二限位槽4a3至少有三个，使得安装在第二限位槽4a3上的滑动条8a均匀的抵接在吸杆2上，从而使吸杆2与滑动件4同轴，并将吸杆2固定在滑动件4中，限位螺母8c设置在吸杆2上用于防止吸杆2沿轴向脱离滑动件4；
89.本技术通过滑动条8a、第二外螺纹筒8b和限位螺母8c，能够将滑动件4同轴稳定地固定在滑动件4中，进而能够提高吸杆2的贴装精度。
90.如图6所示，进一步地：
91.滑动条8a的内侧设置有与吸杆2同轴的第二弧面8a2，第二弧面8a2上沿滑动件4的轴向等间距地设置有与凸纹8a3。
92.通过在滑动条8a的内侧设置与滑动件4同轴的第二弧面8a2，从而能够增大第二弧面8a2和吸杆2之间的摩擦力，而在第二弧面8a2上设置凸纹8a3，能够进一步增大第二弧面8a2和吸杆2之间的摩擦力，避免在贴装时，吸杆2相对滑动件4沿其轴线方向脱落或滑动。
93.如图5所示，进一步地：
94.回转驱动机构7包括步进电机7a和同步带7b，步进电机7a固定设置在横向支架1上，步进电机7a的输出轴通过同步带7b与转动件3同步传动连接。
95.通过启动步进电机7a，使其输出轴能够通过同步带7b带动转动件3在横向支架1上旋转一定的角度，进而能够带动滑动件4、吸杆2和芯片旋转一定的角度，依次对芯片的方位进行调整。
96.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。